專利名稱：降低陽極炭塊組電阻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁解用的陽極炭塊組內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
陽極炭塊組是鋁電解槽的重要組成成分，主要起著導(dǎo)電作用。陽極炭塊組一般由陽極炭塊、鋼爪、鋁-鐵爆炸塊、鋁導(dǎo)桿、磷生鐵澆鑄環(huán)五部分組成。磷生鐵環(huán)是將熔化狀態(tài)下的磷生鐵液體澆鑄在炭陽極的炭碗與鋼爪之間的空隙中冷卻后而形成，它的用途是將鋼爪腿與炭塊連接在一起并起著導(dǎo)電體作用。磷生鐵的熔點約在1400度左右，熔化狀態(tài)下的磷生鐵液體在澆鑄后要迅速冷卻至常溫，體積迅速收縮，從而使磷生鐵環(huán)與陽極炭碗之間形成一定的縫隙，致使該部位的電阻增大，電壓降增高。該部位的電壓降理想值應(yīng)不大于60mv，而一般情況下均為90mv左右，高者達(dá)110mv以上，超過理想值50mv。而每超1mv要使噸鋁電耗增加3度電，增大50mv就使噸鋁電耗增加150度電，相當(dāng)于降低電效1％。如何降低陽極炭塊組的鐵-炭壓降，一直是鋁電解行業(yè)的一個世界性難題，也是鋁電解長期以來努力克服的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是消除和解決磷生鐵環(huán)收縮后與炭陽極之間形成的縫隙，降低鐵-炭電阻和壓降。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是鋁電解用陽極炭塊組上部為鋁導(dǎo)桿，下部依次是鋁-鐵爆炸塊、鋼爪和炭塊，炭塊的炭碗與鋼爪腿之間用磷生鐵澆鑄成磷鐵環(huán)，主要是在每個磷鐵環(huán)與炭塊的炭碗內(nèi)壁間的收縮縫隙內(nèi)注滿導(dǎo)電漿體，凝固后成固體導(dǎo)電體。凝固成固體導(dǎo)電體的導(dǎo)電漿體是用導(dǎo)電體粉沫加入具有良好流動性和易揮發(fā)性的溶劑中制備而成。
本發(fā)明能夠達(dá)到如下效果1、在炭塊炭碗內(nèi)壁與磷鐵環(huán)間的收縮縫隙內(nèi)注滿導(dǎo)電漿體凝固后，可以有效地降低陽極鋼爪與炭碗之間的鐵炭電阻，增加導(dǎo)電性，平均可降低電壓20-50mv；2、在保持極距不變的情況下可以降低槽電壓；3、如果不降低設(shè)定電壓，就會提高極距；4、可以有效地降低噸鋁電耗。以降低設(shè)定電壓50mv為例，可以降低噸鋁電耗150度，提高電效1％。
四

附圖1為陽極炭塊組整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為灌注導(dǎo)電漿體后的陽極炭塊組A部分放大局部剖視示意圖。
五具體實施例方式附圖1和2中示出的陽極炭塊組為在磷鐵環(huán)(4)與炭塊(6)的炭碗之間的縫隙與空洞中灌注導(dǎo)電漿體后形成固體導(dǎo)電體(5)的縱向側(cè)面局部剖視圖，另一縱向側(cè)面相同，只是長度不同，省略。一般陽極炭塊組是上部為鋁導(dǎo)桿(1)，其下部依次連有鋁-鐵爆炸塊(2)，陽極鋼爪(3)和炭塊(6)，炭塊(6)上部有炭碗，陽極鋼爪(3)腿伸入炭碗，陽極鋼爪(3)與炭碗間有磷鐵環(huán)(4)。導(dǎo)電漿體可以是多種，它是用導(dǎo)電體細(xì)粉沫加入溶劑中制備，溶劑應(yīng)具有良好流動性和易揮發(fā)性，例如在煤油中加石墨粉調(diào)制成石墨導(dǎo)電漿體。導(dǎo)電漿體有良好的流動性以便灌注，灌滿炭塊(6)炭碗內(nèi)壁與磷鐵環(huán)(4)間的空隙，不久即可凝固形成固體導(dǎo)電體(5)。
由于磷鐵環(huán)(4)的厚度一般為25mm左右，溫度由1400度降到常溫，理論收縮量為0.35mm左右，實際測量縫隙寬度與空洞也在0.1-0.4mm之間。測試200kA電解槽使用的1450×660×570mm陽極炭塊澆鑄磷鐵環(huán)后的縫隙容積，4個炭碗的縫隙內(nèi)可注入液體100-500ml，每個炭碗與磷鐵環(huán)(4)形成的縫隙容積平均50ml左右。鋼爪氧化越重，鋼爪腿越細(xì)者，情況越嚴(yán)重。
權(quán)利要求
1.一種降低陽極炭塊組電阻的方法，涉及鋁電解用陽極炭塊組內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，鋁電解用陽極炭塊組上部為鋁導(dǎo)桿(1)，下部依次是鋁-鐵爆炸塊(2)、鋼爪(3)和炭塊(6)，炭塊(6)的炭碗與鋼爪(3)腿之間用磷生鐵澆鑄成磷鐵環(huán)，其特征在于在每個磷鐵環(huán)(4)與炭塊(6)的炭碗內(nèi)壁之間的收縮縫隙內(nèi)注滿導(dǎo)電漿體，凝固后形成固體導(dǎo)電體(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低陽極炭塊組電阻的方法，其特征在于導(dǎo)電漿體(5)是導(dǎo)電體粉沫加入具有良好流動性和易揮發(fā)性的溶劑中制備而成。
全文摘要
一種降低陽極炭塊組電阻的方法，涉及鋁解用的陽極炭塊組內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。主要是在磷鐵環(huán)與炭塊的炭碗之間的收縮縫隙和空洞內(nèi)灌注導(dǎo)電漿體，漿狀導(dǎo)電體干燥后形成固體導(dǎo)電體，從而使磷鐵環(huán)與炭塊的炭碗壁更好更牢固地膠結(jié)在一起。該陽極炭塊組可以很好地消除磷鐵環(huán)與炭塊炭碗之間的縫隙空洞，使該部位的電阻減少，導(dǎo)電性增加，在保持電解槽極距不變的情況下可以降低電壓；如果不降低電壓就可以使極距提高；可以有效地降低噸鋁電耗和提高電效。
文檔編號C25C3/00GK101054692SQ200710053998
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者秦曉明, 秦筠 申請人:秦曉明